一种具有环向均匀供液结构的细丝覆膜装置

本发明涉及细丝表面液膜制备与实验装置，具体涉及一种具有环向均匀供液结构的细丝覆膜装置，适用于细丝表面液膜流动、传质及电场作用下液膜稳定性等实验场合。

背景技术：

1、在液膜流动、传质、电晕放电及细丝表面处理等实验研究中，常需在直径较小的细丝(1)表面制备连续、均匀、厚度可控的液膜(9)，用以研究液膜的流动、蒸发、传质，或研究液膜在电场作用下的变形与破裂等行为。液膜的周向均匀性往往直接决定能否观察到干净、可重复的实验现象。

2、现有做法多采用滴液、注射或单侧喷液将液体加至细丝，液体先在细丝一侧聚集，再靠表面张力与重力向另一侧铺展，导致细丝周向液膜厚薄不均，在刚开始的初始段尤其明显；当液体黏度较大或细丝表面亲水性不足时，单侧供液的铺展更慢、更不均。

3、而许多实验（例如电场作用下的液膜稳定性研究）对液膜的周向均匀性与初始状态较为敏感，一侧偏厚不仅影响观测，还会给后续的电场、流动分析引入额外的实验偏差。因此，如何使实验液体从细丝周向同时、均匀地附着，从而获得周向等厚的初始液膜，是提高该类覆膜与实验质量的关键。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的在于提供一种具有环向均匀供液结构的细丝覆膜装置，使实验液体经周向分流后从细丝(1)周向不同位置同时附着，在重力作用下向下流动形成周向均匀的液膜(9)，从而提高初始覆膜的均匀性与稳定性。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种具有环向均匀供液结构的细丝覆膜装置，包括在垂直细丝(1)上部设置且与其同轴的环形供液组件(2)，组件内部形成环形储液腔(3)；实验液体经进液管(4)进入储液腔(3)后经周向分流通道(5)均匀分配，再经多个周向出液孔(6)或一圈环形狭缝流向细丝表面，使液体从细丝周向不同位置同时附着并向下流动形成液膜(9)。优选地，组件(2)上还设有分流调节结构(7)与细丝定位结构(8)，以调节供液状态并提高初始覆膜的均匀性与稳定性。

3、优选地，所述环形供液组件(2)由外环壁与内环壁构成，二者之间形成环形储液腔(3)，出液孔(6)或环形狭缝开设于内环壁上并朝向细丝(1)；所述周向分流通道(5)沿圆周均布，数量为6～24条；所述出液孔(6)孔径为0.1mm～1mm或环形狭缝缝宽为0.05mm～0.3mm；所述环形供液组件(2)为可拆卸结构，便于冲洗。上述优选结构在保证周向均匀出液的同时，兼顾了加工可行性与清洗维护的便利。

4、与现有技术相比，本发明的有益效果为：其一，液体自细丝周向多个位置同时附着，从根本上克服了单侧供液造成的周向厚薄不均，初始覆膜均匀性明显改善；其二，环形储液腔(3)与周向分流通道(5)使各方向供液静压一致，覆膜稳定性提高，对液体黏度与细丝表面状态的敏感度下降；其三，分流调节结构(7)与细丝定位结构(8)分别补偿供液不均与不同轴两类偏差，装置适应性强、重复性好；其四，结构简单、便于拆装清洗，可作为实验室常备的供液模块。

1.一种具有环向均匀供液结构的细丝覆膜装置，其特征在于，包括在垂直细丝(1)上部设置且与该细丝(1)同轴的环形供液组件(2)，所述环形供液组件(2)内部形成环形储液腔(3)，实验液体经进液管(4)进入所述环形储液腔(3)后，经由周向分流通道(5)进行均匀分配，再经开设于所述环形供液组件(2)朝细丝一侧的多个周向出液孔(6)或一圈环形狭缝流向细丝表面，使液体从细丝(1)周向不同位置同时附着并在重力作用下向下流动形成液膜(9)。

2.根据权利要求1所述的细丝覆膜装置，其特征在于，所述环形供液组件(2)上还设置有用于调节各方向供液量的分流调节结构(7)。

3.根据权利要求1所述的细丝覆膜装置，其特征在于，还包括向所述环形储液腔(3)供给实验液体的进液管(4)，所述进液管(4)由恒流泵或高位恒压槽(10)供液。

4.根据权利要求1所述的细丝覆膜装置，其特征在于，所述多个周向出液孔(6)沿圆周均布，或所述环形狭缝为连续环形开口。

5.根据权利要求1所述的细丝覆膜装置，其特征在于，所述环形供液组件(2)由外环壁与内环壁构成，所述外环壁与内环壁之间形成所述环形储液腔(3)，所述出液孔(6)或环形狭缝开设于所述内环壁上并朝向所述细丝(1)。

6.根据权利要求6所述的细丝覆膜装置，其特征在于，所述沿圆周均布的径向分流通道(5)的数量为6～24条。

7.根据权利要求1所述的细丝覆膜装置，其特征在于，所述周向出液孔(6)的孔径为0.1mm～1mm，或所述环形狭缝的缝宽为0.05mm～0.3mm。

8.根据权利要求1所述的细丝覆膜装置，其特征在于，所述环形供液组件(2)为可拆卸结构，所述环形储液腔(3)、周向分流通道(5)及出液孔(6)在拆卸后可供冲洗。

9.根据权利要求4所述的细丝覆膜装置，其特征在于，所述细丝定位结构(8)包括沿圆周均布的三个定位螺钉，分别从三个方向将所述细丝(1)定位于所述环形供液组件(2)的中心轴线上。

10.一种采用权利要求1～9任一项所述装置的细丝环向均匀覆膜方法，其特征在于，包括以下步骤：经细丝定位结构(8)将细丝(1)定位于环形供液组件(2)的中心轴线上；由供液源(10)经进液管(4)向环形储液腔(3)供给实验液体，使实验液体在环形储液腔(3)内蓄积并沿周向具有一致的静压；实验液体经周向分流通道(5)沿圆周均匀分配后，由多个周向出液孔(6)或环形狭缝同时流向细丝(1)表面，使实验液体从细丝(1)周向不同位置同时附着；附着的实验液体在重力作用下沿细丝(1)向下流动并相互汇合，形成包裹细丝(1)、周向等厚的连续液膜(9)。